基于GIS的測繪系統(tǒng)設計研究

劉書林 許為偉

摘要：隨著社會經濟的發(fā)展，測繪技術也得到了長足的進步，GIS作為融合了計算機、遙感、地圖學、地理學等多個學科的內容，在多個領域得到了廣泛的使用。在進行房產測繪中，會運用到大量的空間信息與地圖信息，而使用GIS系統(tǒng)就能夠對空間數據展開科學的管理。本文以房產測繪為例，分析基于GIS的測繪系統(tǒng)設計，滿足了房產管理信息系統(tǒng)在城市地理信息系統(tǒng)中的發(fā)展要求，較好的預防了更換平臺以及轉換數據的問題。經過研究發(fā)現，在房產測繪中使用GIS技術來進行測繪系統(tǒng)的設計，能夠更為方便、快捷的采集地理信息數據，具有良好的使用效果。

關鍵詞：測繪系統(tǒng)；GIS；設計

Research on the design of surveying and mapping system based on GIS

Liu Shu-linXu Wei-wei

Liaocheng Urban and Rural Planning and Design Institute Liaocheng， Shandong 252000

Abstract： with the development of social economy， surveying and mapping technology has also made great progress， GIS as the integration of computer， remote sensing， cartography， geography and other disciplines content， in a number of fields has been widely used. In real estate surveying and mapping， a lot of spatial information and map information will be used， and the use of GIS system can carry out scientific management of spatial data. Taking real estate surveying and mapping as an example， this paper analyzes the design of GIS based surveying and mapping system， which meets the development requirements of real estate management information system in urban geographic information system， and better prevents the problems of changing the platform and transforming data. Through the research， it is found that GIS technology can be used to design the surveying and mapping system in real estate surveying and mapping， which can collect geographic information data more conveniently and quickly， and has a good use effect.

Key words： Surveying and mapping system； GIS； Design

基于GIS測繪系統(tǒng)的開發(fā)是一個艱巨且十分復雜的系統(tǒng)，其常常需要投資大量的財力、物力與人力，并且開發(fā)的時間較長，所以一定要制定出正確、科學的開發(fā)計劃與策略，合理的安排系統(tǒng)開發(fā)過程。同時，由于GIS的飛速發(fā)展，它的研究難度與研究規(guī)模也越來越大，在開發(fā)GIS軟件時，人們不但需要思考軟件功能等內容，還需要對軟件的重用性、可靠性、可修改性等非功能性內容予以思考。因此對基于GIS的房產測繪系統(tǒng)來說，它的靈活性與重用性就顯得十分關鍵?，F在軟件重用不單單表示的是對組件、類（對象）、模塊、代碼等的重用，而且還有對軟件開發(fā)中經驗、標準、方法的重用。設計模式就是其中一個十分重要的內容，它能夠復用面向對象軟件的基礎。

1.基于GIS的房產測繪系統(tǒng)

目前，由于城市建設的逐步加快，原有的城市管理方法已經難以滿足城市的發(fā)展需求，亟需使用一種現代化的方法來轉變原有的管理方式，較好地反映出城市的信息變化與發(fā)展情況，從而為城市的分析、決策、管理等提供直觀、精確、及時的信息。尤其是在一些大城市中，由于房產數據容量逐步提升，且更新速度較快，原有的測繪管理已經無法滿足城市的發(fā)展要求，因此構建出現代化的房產測繪系統(tǒng)已經迫在眉睫。

房產測繪信息管理是房產測繪中十分重要的內容，它的主要內容一般有：更新與管理、平面圖的測繪、圖形與屬性的一體化管理、內業(yè)圖形的編輯、野外多種信息的采集等。在測繪的過程中，測試人員經常會因為出現如：放樣過程中所帶資料控制點被破壞而使得放樣失??；在測繪過程中，由于資料不足而無法對相應范圍進行標注；在空曠區(qū)域展開作業(yè)時由于缺乏參考物而使得目標難以尋找等問題。而對于以上問題，通過使用GIS的方式，就能夠實現：

（1）通過內置GPS實現空間定位。

（2）利用空間查屬性，屬性查空間方式隨時進行數據的查找。

（3）構建緩存數據訪問GIS數據庫，數據庫中包含建筑物、控制點、街道等。

2.基于GIS的房產測繪系統(tǒng)的設計

2.1系統(tǒng)設計總原則

系統(tǒng)設計遵循“集成、安全、穩(wěn)定、可靠”的設計理念，全面貫穿矢量和柵格數據、文本格式相互轉化為一體。為了讓地理信息系統(tǒng)達到完美化、合理化、簡約化的使用需求，要緊密遵從以下設計原則：

（1）數據組織原則

由于房產數據擁有分散性和參雜性等特點，信息共享的重點還在于對數據的依次存放。所以，系統(tǒng)不但要擁有統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理各種數據的能力，還需要確保交互內外數據時，對有關數據接口展開歸一化的處理，并確保滿足業(yè)內接口數據標準。

（2）信息共享原則

信息共享的重點在于有條理的存放數據，所以需要確保系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數據接口，以使得在交互信息時可以較好的實現共享。

（3）性能安全原則

因為應用層面是個交互、開放性的系統(tǒng)，所以在系統(tǒng)設計時需要再構建另外的安全防護體系，用來確保系統(tǒng)安全有效的運行。

（4）用戶界面的設計原則

為使系統(tǒng)界面達到簡約化的設計原則，本文使用空間導航和實用的WebGIS技術。系統(tǒng)操作方面、簡單，界面可視化效果極佳，管理層面操作方便，從而使得系統(tǒng)達到簡約美觀的效果。

2.2系統(tǒng)服務體系架構

本系統(tǒng)的服務體系機構使用的是從上到下的設計理念，通過在某房管局得到的當地房屋數據，展開房屋信息的整合和采集，并對不同區(qū)域房屋情況展開統(tǒng)計分析，把其使用數據庫語言展開編輯構成平臺的信息中心。房產測繪平面圖系統(tǒng)使用了基于C/S三層體系結構，最上層的客戶端能夠實現相應的業(yè)務，中間層系統(tǒng)管理平臺能夠展開房產圖式的管理與系統(tǒng)的配置，底層為ArcSDE空間數據引擎以及房產測繪數據。

2.3系統(tǒng)組網設計

目前在GIS軟件運行的網絡環(huán)境中大多是局域網，所以一般使用客戶/服務器（C/S）當作框架網絡。本系統(tǒng)使用C/S模式主要的優(yōu)勢有兩點：優(yōu)勢一在于這種模式在應用中對網絡性能要求很低；優(yōu)勢二在于這種模式在交互性中對空間數據擁有很高效的存儲效率和編輯能力。

（1）服務端

實現房產數據的ARCGIS格式轉換，并有效完成房產信息數據空間定位的初步分析，為了達到用戶要求，使用ArcEngine組件，開發(fā)脫離ArcGis后臺系統(tǒng)的程序，完成了資料的分析、查詢、統(tǒng)計，并也完成了數據管理任務。

（2）客戶端

實現系統(tǒng)在同一平臺上顯示房產信息，并且用戶也可以按照需求形成分析產品、顯示統(tǒng)計表、色調調整、生成等值線等產品。從而滿足不同用戶的使用需求分析。

3.基于GIS的房產測繪系統(tǒng)的實現

3.1系統(tǒng)平臺中ARCGIS模塊概述

ArcGIS應用平臺的作用是發(fā)布、分析、組織地理信息系統(tǒng)中的數據。它的結構體系由三個部分構成：桌面軟件DESKTOP、數據通路ARCSDE、網絡軟件ARCMIS，每個部分又擁有多級子產品。桌面軟件DESKTOP-ArcInfo是一個可以擴展、級別最高、覆蓋最廣的桌面軟件，它不但覆蓋了ArcView與ArcEditor的所有功能并且還增添了處理信息和數據轉換的功能。桌面軟件DESKTOP還擁有多個應用模塊如：SpatialAnalyst（空間分析）、ArcGIS等。為了達到用戶對房產業(yè)務的要求，使用到以下幾個模塊：

（1）ARCINFO

ArcInfo是一個功能全面的GIS產品。它包括ArcView和ArcEditor的全部功能，并添加了高級的數據轉換能力和地理處理能力，這讓ArcInfo成為了GIS標準。ArcInfo是一個GIS數據分析、制圖、查詢、更新、生成的系統(tǒng)，重新設計之后的ArcInfo操作更加快捷方便，并可以使用流行的GIS理論和軟件工程概念。ArcInfo中最引人注目的是其用戶環(huán)境，ArcInfo能夠使用3個應用進行訪問，即工具、數據和地圖，它們是人們使用GIS的基本方法。ArcInfo給使用者提供了一個直觀的圖形用戶界面（GUI），如ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox等。ArcInfo的圖形用戶界面也可以被用于實現UML和CASE工具，它們被用于編輯、創(chuàng)建、設計地理數據庫。

（2）ArcGIS Spatial Analyst擴展模塊

在房產信息中大多涉及到多源數據，如數據表、矢量圖、三角網等，需要產生空間分析結果的圖表等，為了達到系統(tǒng)需求，要通過ArcGIS Spatial Analyst擴展模塊來實現。它們是展開數據分析與建模的重要工具集，工具集組成了全部空間建模和地理數據處理的理論根據。地理信息系統(tǒng)的重要數據類型，柵格數據擁有多種空間分析算法和建模環(huán)境。大多涉及到柵格計算器、距離分析、表面插值、地圖代數、表面分析等內容。

ArcInfo 8支持兩種空間數據模型，即地理相關模型（例如帶屬性的shape和Coverage），和一種全新的面向對象的空間數據模型——地理數據庫。ArcInfo 8新的應用對這兩種模型都支持。

（3）ArcGIS 3D Analyst擴展模塊

ArcGIS 3D Analyst擴展模塊能夠讓系統(tǒng)更加美觀、簡潔。三維分析擴展模塊能夠相對簡單的構建不規(guī)則三角網（TIN）表面模型和實現三維視線分析。對于ArcGIS標準數據模式，都能夠把二維、三維數據借助屬性值顯示為三維數據結構，點形成線、線形成墻。從而不需要創(chuàng)設新的數據就可以構成高度交互性和可操作性的場景。若遇到處理三維坐標的信息時，它還能夠在三維空間把信息準確的表示出來[2]。

3.2 ArcGIS開發(fā)平臺ArcGIS Engine

GIS用戶通過部署一個集中式的GIS服務器在大型組織之內以及Internet的用戶中共享和發(fā)布地理信息。服務端的GIS軟件能夠用于所有集中執(zhí)行GIS計算，并計劃擴展支持GIS數據管理和空間處理的場合。除了為客戶端提供數據與地圖服務，GIS服務器還在一個共享的中心服務器上支持GIS工作站的全部功能，如批量空間處理、高級數據編輯、空間分析、制圖等。ArcGIS服務器產品滿足信息技術的標準規(guī)范，能夠和其他企業(yè)級的軟件兼容，比如Web服務器、數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）和企業(yè)級應用開發(fā)框架JAVA2和.NET企業(yè)級平臺（J2EE），這使得GIS和其他很多的信息系統(tǒng)技術能夠進行有機的融合。

通過對系統(tǒng)進行檢驗發(fā)現，不同轉換模式能夠滿足開發(fā)者迅速添加新的命令，并可以適應多種GIS開發(fā)平臺，從而提升開發(fā)效率，方便協調開展。同時，相同的設計模式，還能夠讓軟件具有較強的可讀性，為房產測繪系統(tǒng)的有效使用打下了堅實的基礎。

4.結語

綜上所述，隨著GIS技術的發(fā)展，在二維領域的相關理論和方法已經十分成熟，可以提供強大的空間數據組織存儲和分析操作。同時和房產等領域進行合作，跨越行業(yè)間數據的鴻溝，能使其發(fā)揮出空間信息處理的優(yōu)勢，成為專業(yè)領域數據處理和分析的平臺，這不管是對于測繪系統(tǒng)還是GIS都有著十分重要的意義。

參考文獻：

[1]鄭建鋒，郭杭鋒.基于GIS技術的房產測繪系統(tǒng)設計及實現[J].城市建筑， 2016（11）： 382.

[2]貴人真.基于GIS的測繪圖紙管理系統(tǒng)設計與實現[J].工程技術研究， 2019， 000（0 04）： 174-175.

[3]冷曉輝.基于GIS技術的房產測繪系統(tǒng)設計與實現[J].科技創(chuàng)新與應用， 2014， 000（015）： 70.

[4]劉暢，黃華平，胥海燕，張月.基于WebGIS測繪儀器管理系統(tǒng)研究與設計[J].測繪， 2019， 42（03）： 124-127.

[5]于春娟.基于GIS技術的房產測繪系統(tǒng)研究[J].自動化與儀器儀表， 2018（01）： 126-128.

[6]劉劍，尹東彬.基于GIS的土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)[C].廣西區(qū)測繪局、廣西測繪科技信息站.全國測繪科技信息網中南分網第二十四次學術信息交流會論文集.廣西區(qū)測繪局、廣西測繪科技信息站：廣西壯族自治區(qū)測繪科技信息站， 2010： 189-193.